为了提高脊柱微创手术的精度，降低成本与风险，微创手术机器人项目组于2009年开展微创手术机器人研究工作。2010年，中国首台脊柱微创手术机器人在第三军医大学第二附属医院(重庆市新桥医院)进行前期的实验室研究和试验，通过高精度机器人的定位可以提高手术的精准性，降低手术风险和减少术后并发症，同时还能降低射线对医生身体的损伤。
通过将术前手术规划显示在术中图像上，可以将术中手术机器人的位置和术前规划轨迹进行比较，从而判断和修正手术机器人的位置，这就要求将具有手术规划的术前图像和术中图像进行配准。由于术前图像和术中图像采集角度的不同,
会导致配准误差, 另外, 由于脊柱生理结构和解剖特性曲线以及椎间盘和韧带等组织结构的存在, 整个脊柱需视为可变形结构体。因此,
文中提出了一种针对单个椎体基于尺度不变特征变换(SIFT)算法的多角度搜索图像配准方法, 首先将术前三维图像投影重建成二维图像,
进行二维和三维图像的配准。然后, 通过自动生成的多角度数字仿射投影算法(DRR)图像与术中CARM 采集的X 射线图像, 在单椎体选择后,
进行配准。通过使用预先植入的克氏针以及Harris 角点技术对配准结果进行的误差验证表明, 误差均小于1 mm, 配准结果满足实验和临床的基本需求。